發(fā)布時(shí)間：2024-09-22 21:08

　　雷電活動(dòng)至今是人類不能駕馭的自然災(zāi)害,雷害是電網(wǎng)故障的主要原因。隨著電網(wǎng)規(guī)模猛增,人們生活水平的不斷提高,對(duì)供電的穩(wěn)定性的要求也不斷增大,傳統(tǒng)防雷理論和裝置有著缺陷和不足,缺少針對(duì)性和匹配度,面對(duì)隨機(jī)性和突發(fā)性強(qiáng),機(jī)理復(fù)雜的電網(wǎng)雷害治理效果不佳,雷擊跳閘率和事故率居高不下。為此,本文研制了一種能有效降低雷擊跳閘率和事故率的強(qiáng)氣吹滅弧防雷裝置。本文首先分析了電弧的特性,包括電弧的物理結(jié)構(gòu)、電壓特性,基于電弧等離子體熱力學(xué)特性,散熱特性及過程。電弧的能量散失主要通過熱輻射,熱對(duì)流和熱傳導(dǎo)的方式,通過分析可知高速氣流作用于電弧時(shí),可加速電弧的去游離過程,也能起到加速電弧熱對(duì)流散發(fā)能量的作用,為強(qiáng)氣吹滅弧防雷裝置的滅弧理論分析提供基礎(chǔ)。分析研究現(xiàn)有的電弧黑盒模型,從能量平衡的原理出發(fā),并通過MATLAB建立Mayr電弧模型,模擬電弧自然熄滅的過程,并分析電弧自然熄滅過程中的電流和電壓。分析高速氣流場(chǎng)模型,并建立了滅弧筒約束空間內(nèi)的高速氣流沖擊波模型。結(jié)合電弧模型,高速氣流場(chǎng)模型和滅弧筒約束空間內(nèi)的高速氣流沖擊波模型,建立電弧與高速氣流場(chǎng)的耦合模型,最后建立基于等離子體的高速氣流滅弧模型。通過數(shù)學(xué)...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平及發(fā)展趨勢(shì)
        1.2.1 國(guó)內(nèi)外對(duì)并聯(lián)保護(hù)間隙的研究
        1.2.2 防雷設(shè)備存在的缺陷
        1.2.3 現(xiàn)有防雷模式存在的缺陷
        1.2.4 新型防雷技術(shù)
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 電弧的特性分析
    2.1 電弧的組成
    2.2 電弧的電壓特性
    2.3 電弧等離子體熱力學(xué)特性
    2.4 電弧散熱過程
        2.4.1 電弧的熱傳導(dǎo)過程
        2.4.2 電弧的熱輻射過程
        2.4.3 電弧的熱對(duì)流過程
    2.5 本章小結(jié)
第三章 電弧、高速氣流及兩者耦合的數(shù)學(xué)模型
    3.1 電弧黑盒模型
    3.2 維非定常流的高速氣流模型
    3.3 滅弧筒內(nèi)高速氣流沖擊波數(shù)學(xué)模型
    3.4 滅弧筒內(nèi)高速氣流沖擊波作用時(shí)間
    3.5 高速氣流場(chǎng)耦合電弧模型
        3.5.1 電弧的速度模型
        3.5.2 電弧的溫度模型
    3.6 基于等離子體的高速氣流滅弧模型
    3.7 電弧重燃判據(jù)
    3.8 高速氣流初步算例分析
        3.8.1 氣丸反應(yīng)過程
        3.8.2 氣體膨脹過程
        3.8.3 高速氣流沖擊波作用時(shí)間
    3.9 本章小結(jié)
第四章 高速氣流滅弧過程的仿真與分析
    4.1 COMSOL Multiphysics軟件介紹
    4.2 仿真建模
    4.3 仿真結(jié)果及分析
        4.3.1 建弧過程
        4.3.2 滅弧過程
    4.4 本章小結(jié)
第五章 強(qiáng)氣吹滅弧防雷間隙的實(shí)驗(yàn)研究及實(shí)際運(yùn)行效果分析
    5.1 沖擊電壓放電特性實(shí)驗(yàn)
    5.2 高速氣流熄滅電弧實(shí)驗(yàn)
    5.3 強(qiáng)氣吹滅弧防雷裝置實(shí)際運(yùn)行效果
        5.3.1 輸電線路雷害情況分析
        5.3.2 強(qiáng)氣吹滅弧防雷裝置在110kV線路上實(shí)際投運(yùn)情況
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論和展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：4006109